3+1数值相对论中的事件视界和表观视界寻找器
广义相对论与量子宇宙学
2010-05-12 v2
摘要
事件视界和表观视界是黑洞存在及其性质的关键诊断工具。在本文中,我回顾了在数值计算时空中寻找事件视界和表观视界的数值算法和代码,重点关注使用3+1 ADM形式进行的计算。寻找事件视界有3种基本算法,分别基于在时间上向前积分零测地线、在时间上向后积分零测地线以及向后积分零曲面。最后一种通常是最有效和最准确的。表观视界寻找算法有很多种,在速度、鲁棒性、准确性和编程难易程度之间存在不同的权衡。在轴对称情况下,打靶算法效果良好且编程相对容易。在没有连续对称性的切片中,Nakamura等人的算法和椭圆偏微分方程算法快速准确,但需要良好的初始猜测才能收敛。在许多情况下,Schnetter的“预追踪”算法可以大大提高椭圆偏微分方程算法的鲁棒性。流算法通常很慢,但在收敛方面可能非常鲁棒。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0512169,
title = {Event and Apparent Horizon Finders for 3+1 Numerical Relativity},
author = {Jonathan Thornburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0512169},
year = {2010}
}
备注
79 pages, 20 postscript figures including 12 in color, invited review article for Living Reviews in Relativity, uses epubtk.sty (included)